交流发电机以及整流装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种交流发电机以及整流装置。整流装置包括晶体管以及栅极驱动电路。晶体管的控制端接收栅极电压。栅极驱动电路依据整流电压以及输入电压的电压差以产生栅极电压。栅极驱动电路检测电压差小于第一预设临界电压的初始时间点，在初始时间点后的第一时间区间中提供栅极电压以导通晶体管，并使电压差等于第一参考电压。栅极驱动电路在第一时间区间后的第二时间区间中，通过调整栅极电压以使电压差等于第二参考电压。

【技术实现步骤摘要】
交流发电机以及整流装置
本专利技术涉及一种交流发电机以及整流装置，尤其涉及一种可减低功率损耗的交流发电机以及整流装置。
技术介绍
在交流发电机中，常利用整流器装置针对交流输入电压进行整流，并产生可视为直流电压的整流电压。在已知
中，常利用二极管或晶体管来进行输入电压的整流动作。在理想状态下，整流电压在负半周中，电压值应维持在等于基准电压(例如0伏特)，但在实际的情况下，如图1示出的已知的整流电压的波形图所示，峰值为电压VP的整流电压，在其负半周TN中，整流电压的电压值会低于其基准电压V0。也就是说，在整流电压的负半周TN中，会产生功率耗损(powerloss)的现象，降低系统的工作效率。
技术实现思路
本专利技术提供一种交流发电机以及整流装置，可降低功率损耗。本专利技术的整流装置包括晶体管以及栅极驱动电路。晶体管具有第一端接收输入电压，晶体管的第二端产生整流电压，晶体管的控制端接收栅极电压。栅极驱动电路耦接至晶体管，依据整流电压以及输入电压的电压差以产生栅极电压。其中，栅极驱动电路检测电压差小于第一预设临界电压的初始时间点，在初始时间点后的第一时间区间中提供栅极电压以导通晶体管，并使电压差等于第一参考电压；栅极驱动电路在第一时间区间后的第二时间区间中，通过调整栅极电压以使电压差等于第二参考电压。在本专利技术的一实施例中，上述的第一参考电压可大于、小于或等于第二参考电压。在本专利技术的一实施例中，上述的第一参考电压等于晶体管的导通电阻与晶体管流过电流的乘积。在本专利技术的一实施例中，上述的栅极驱动电路并在第二时间区间后的第三时间区间，检测电压差由第二参考电压上升至第二预设临界电压的第二时间点，并第二时间点之后，调整栅极电压以使晶体管被截止。在本专利技术的一实施例中，上述的栅极驱动电路包括运算放大器、第一开关以及第二开关。运算放大器接收电压差以及调整电压，依据控制信号以在输出端产生栅极电压。第一开关串接在第一电压与输出端间，依据第二控制信号以被导通或断开。第二开关串接在第二电压与输出端间，依据第三控制信号以被导通或断开。在本专利技术的一实施例中，上述的栅极驱动电路还包括控制信号产生器。控制信号产生器使电压差与第一预设临界电压或第二预设临界电压进行比较以产生比较结果，并依据比较结果以产生第一控制信号、第二控制信号以及第三控制信号。在本专利技术的一实施例中，上述的控制信号产生器包括比较器、选择器以及计数器。比较器接收电压差以及选中电压，并产生比较结果。计数器耦接比较器，依据比较结果以进行计数动作，并产生第一控制信号、第二控制信号以及第三控制信号。在本专利技术的一实施例中，上述的计数器在第一时间点与第二时间点间执行计数动作，以产生一计数值，其中，在计数值小于参考值时，为第一时间区间，在计数值介于参考值与最大计数值间时，为第二间区间。在本专利技术的一实施例中，上述的栅极驱动电路还包括电压产生器。电压产生器依据操作电源以产生第二电压、第二参考电压、第一预设临界电压以及第二预设临界电压。在本专利技术的一实施例中，上述的电压产生器包括电压调整器以及参考电压产生器。电压调整器依据操作电源以产生第一电压，并产生运算放大器以及计数器的第一电源以及第二电源。参考电压产生器依据操作电源以产生第一预设临界电压、第二预设临界电压以及调整电压。在本专利技术的一实施例中，整流装置还包括二极管以及电容。二极管的阳极耦接至晶体管的第一端，二极管的阴极耦接至栅极驱动电路接收操作电源的端点。电容耦接在二极管的阴极以及晶体管的第二端间。本专利技术的交流发电机包括转子、定子以及多个如前所述的整流装置。各整流装置接收对应的交流输入电压以作为输入电压，整流装置共同产生整流电压。基于上述，本专利技术的整流装置通过使晶体管两端的电压差在负半周期的第一时间区间维持等于第一参考电压，第一参考电压的产生为导通晶体管的等效电阻与流过导通晶体管电流的乘积值，并在第二时间区间维持等于第二参考电压，其中第一参考电压可大于或小于或等于第二参考电压。如此一来，整流装置中的功率损耗可以降低，提升工作效能。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明图1示出已知的整流电压的波形；图2示出本专利技术一实施例的整流装置的示意图；图3A示出本专利技术一实施例的电压差的波形示意图；图3B以及图3C示出本专利技术不同实施例的电压差的波形示意图；图4A示出本专利技术实施例的电压差、晶体管电流以及栅极电压的波形示意图；图4B则示出图4A中的电压差以及栅极电压的局部放大波形图；图4C示出本专利技术另一实施例的电压差、晶体管电流以及栅极电压的波形示意图；图4D则示出图4C中的电压差以及栅极电压的局部放大波形图；图5示出本专利技术一实施例的栅极驱动电路的示意图；图6示出本专利技术一实施例的控制信号产生器的实施方式；图7示出本专利技术实施例的计数器的计数动作的实施方式的示意图；图8示出本专利技术一实施例的电压产生器的实施方式；图9示出本专利技术另一实施例的整流装置的示意图；图10示出本专利技术一实施例的交流发电机的示意图。附图标号说明：200：整流装置210：栅极驱动电路500：栅极驱动电路600：控制信号产生器610：选择器620：计数器800：电压产生器810：电压调整器820：参考电压产生器900：整流装置910：栅极驱动电路1000：交流发电机1010、1020、1030：整流电路1011～1032：整流装置VP：电压V0：基准电压TN：负半周TD1：晶体管VS：输入电压VD：整流电压VG：栅极电压VDS：电压差t1、t2、t0：时间点VDS_ON：第一预设临界电压VDS_OFF：第二预设临界电压TP1：初始时间点TP2：第二时间点VDS_SW2：第一参考电压VDS_REG：第二参考电压TZ1：第一时间区间TZ2：第二时间区间TZ3：第三时间区间IDS：晶体管电流EN_OPA、EN_SW1、EN_SW2：控制信号VH：电压OT：输出端OP1：运算放大器SW1、SW2：开关CMP1：比较器VCMP：比较结果REFV：参考值C(n)：最大计数值a1：比例值VA、VC：电源VHH：操作电源DP：二极管CP、C1：电容RT：转子ST：定子VU、VV、VW：相电压R1：电阻具体实施方式请参照图2，图2示出本专利技术一实施例的整流装置的示意图。整流装置200包括晶体管TD1以及栅极驱动电路210。晶体管TD1具有第一端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种整流装置，包括：/n晶体管，具有第一端接收输入电压，所述晶体管的第二端产生整流电压，所述晶体管的控制端接收栅极电压；以及/n栅极驱动电路，耦接至所述晶体管，依据所述整流电压以及所述输入电压的电压差以产生所述栅极电压，/n其中，所述栅极驱动电路检测所述电压差小于第一预设临界电压的初始时间点，在所述初始时间点后的第一时间区间中提供所述栅极电压以导通所述晶体管，并使所述电压差实质上等于第一参考电压；所述栅极驱动电路在所述第一时间区间后的第二时间区间中，通过调整所述栅极电压以使所述电压差实质上等于第二参考电压。/n

【技术特征摘要】
1.一种整流装置，包括：
晶体管，具有第一端接收输入电压，所述晶体管的第二端产生整流电压，所述晶体管的控制端接收栅极电压；以及
栅极驱动电路，耦接至所述晶体管，依据所述整流电压以及所述输入电压的电压差以产生所述栅极电压，
其中，所述栅极驱动电路检测所述电压差小于第一预设临界电压的初始时间点，在所述初始时间点后的第一时间区间中提供所述栅极电压以导通所述晶体管，并使所述电压差实质上等于第一参考电压；所述栅极驱动电路在所述第一时间区间后的第二时间区间中，通过调整所述栅极电压以使所述电压差实质上等于第二参考电压。


2.根据权利要求1所述的整流装置，其中所述第一参考电压大于、小于或等于所述第二参考电压。


3.根据权利要求1所述的整流装置，其中所述第一参考电压等于所述晶体管的导通电阻与流通所述晶体管的电流的乘积。


4.根据权利要求1所述的整流装置，其中所述栅极驱动电路并在所述第二时间区间后的第三时间区间，检测所述电压差由所述第二参考电压上升至第二预设临界电压的第二时间点，并所述第二时间点之后，调整所述栅极电压以使所述晶体管被截止。


5.根据权利要求4所述的整流装置，其中所述栅极驱动电路包括：
运算放大器，接收所述电压差以及调整电压，依据第一控制信号以在输出端产生所述栅极电压；
第一开关，串接在第一电压与所述输出端间，依据第二控制信号以被导通或断开；以及
第二开关，串接在第二电压与所述输出端间，依据第三控制信号以被导通或断开，
其中所述调整电压等于所述第二参考电压。


6.根据权利要求5所述的整流装置，其中所述栅极驱动电路还包括：
控制信号产生器，使所述电压差与所述第一预设临界电压或所述第二预设临界电压进行比较以产生比较结果，并依据所述比较结果以产生所述第一控制信号、所述第二控制信号以及所述第三控制信号。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈维忠，锺尚书，陈宴毅，王惠琪，
申请(专利权)人：朋程科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71